蠶豆醬的研究進展及發(fā)展方向*

朱麗瑩，張佳苗，曹榮安*

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

醬類制品歷史悠久，在我國經(jīng)歷數(shù)千年的發(fā)展，如今已成為百姓日常飲食的常備調(diào)味品，同時制作醬類的原料也越發(fā)豐富。蠶豆富含原花青素、黃酮類等生理活性物質(zhì)，具有抗氧化、抑制病原微生物及抗炎等多種作用，蠶豆醬就是以蠶豆為主要原料進行發(fā)酵制得的食品。本文對蠶豆醬的研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向進行歸納總結(jié)，希望能夠?qū)πQ豆醬制品的發(fā)展提供一定的參考。

1 蠶豆醬簡介

1.1 蠶豆醬歷史

豆醬源于中國，歷史悠久，且種類較多，其營養(yǎng)豐富、香氣濃郁、味道可口，在人們的飲食中占據(jù)重要位置，被譽為美味與香氣的寶庫[1-2]。我國三千多年前周朝誕生了豆醬制品，在春秋戰(zhàn)國時期進行了改良，有了很大的發(fā)展。在西漢時期，豆醬類制品已經(jīng)被大多數(shù)人所接受，在餐桌上經(jīng)常能看到豆醬制品的身影。后來日本的使者來我國進行交流，將豆醬帶入了日本，隨著不同國家的交流日益頻繁，豆醬又傳入韓國、新加坡、越南及印度等，并在當(dāng)?shù)氐玫竭M一步發(fā)展[3]。

蠶豆醬是以蠶豆為主要原料的發(fā)酵食品，作為醬類發(fā)酵食品的一種，深受各地人民的喜愛。關(guān)于蠶豆醬究竟起源在我國的哪一個省份，由于相關(guān)的史料記載較少，仍然存在一定的爭議。其中廣為流傳的一種說法是起源于安徽和四川，如今這兩個省份也是我國主要的蠶豆醬生產(chǎn)地區(qū)。在具有豐富蠶豆的產(chǎn)地，很多的家庭會自制蠶豆醬，發(fā)酵好的蠶豆醬應(yīng)用于食品的調(diào)味方面，烹飪出可口的美食佳肴。在我國的調(diào)味品中，蠶豆醬作為調(diào)味品在行業(yè)內(nèi)十分有名，如四川的郫縣豆瓣醬就是常用的一種佳肴調(diào)味品。隨著豆醬行業(yè)的不斷發(fā)展和消費者的需求多元化，我國豆醬制品也隨之發(fā)生了變化，越來越多的口味、風(fēng)格、功能的豆醬進入市場，給消費者帶來更多的選擇。如今由于世界各國之間的交流更加便捷，中國美食也傳播到世界各地[4]，蠶豆醬也在其它國家打開了一定的市場，有了更深層次的發(fā)展。

1.2 蠶豆醬特點

醬是傳統(tǒng)的豆類發(fā)酵食品，因其獨特的口味被廣泛用于家庭烹飪與食品加工行業(yè)。蠶豆富含蛋白質(zhì)、淀粉和微量元素，營養(yǎng)價值豐富，還含少量的脂質(zhì)物質(zhì)[5-7]。食用蠶豆要比食用同量的主食類食品所吸收的維生素更高，同時蠶豆還含有人體必需的微量元素，其中部分微量元素含量要遠(yuǎn)高于谷物類，除此之外蠶豆中也含有原花青素、黃酮類等生理活性物質(zhì)，具有抗氧化、抑制病原微生物及抗炎等多種作用[8-9]。經(jīng)過發(fā)酵后的蠶豆形成的蠶豆醬，在色澤、風(fēng)味、結(jié)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的改變，也掩蓋了蠶豆的豆腥味，在一定程度打開了海外的消費市場。

2 蠶豆醬生產(chǎn)現(xiàn)狀

2.1 生產(chǎn)方式未標(biāo)準(zhǔn)化

早期傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式普遍釀造周期長、環(huán)境條件難以控制、不同批次產(chǎn)品差異較大[10]，缺少一定的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)模式。傳統(tǒng)的生產(chǎn)蠶豆醬方式多采用自然發(fā)酵的方法，自然發(fā)酵多在開放的空間里進行，環(huán)境中的各種微生物混合在一起，并利用原材料進行生長和代謝。經(jīng)過發(fā)酵和成熟后形成了特殊的顏色和風(fēng)味，就風(fēng)味而言與傳統(tǒng)大豆醬相比主要是以醬香型為主，醬酯香濃郁[11]，但是色澤有所欠缺，有待提高。

為了能夠適應(yīng)市場的需求，工業(yè)化生產(chǎn)蠶豆醬已經(jīng)形成了一定的規(guī)模。生產(chǎn)規(guī)模較大的四川郫縣豆瓣醬在全國享有盛譽，安徽省安慶市胡玉美豆瓣醬曾四次在國際博覽會上獲獎，國內(nèi)除了規(guī)模比較大的工業(yè)化生產(chǎn)之外，還有一些小型的作坊式釀造廠，兩者之間的區(qū)別主要是在發(fā)展規(guī)模和銷售范圍上。從市場的發(fā)展需求來看，工業(yè)化的生產(chǎn)模式逐漸趨向于增加，而作坊型的釀造方式由于操作復(fù)雜、生產(chǎn)周期長以及耗費人工等不足呈現(xiàn)下降趨勢。

2.2 產(chǎn)品質(zhì)量難穩(wěn)定

近些年隨著傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品生產(chǎn)的現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化[13]，食品安全問題首當(dāng)其沖成為消費者最關(guān)心的事情。傳統(tǒng)的蠶豆醬發(fā)酵工藝存在一定的弊端，讓消費者產(chǎn)生擔(dān)憂。按照傳統(tǒng)工藝，蠶豆醬的生產(chǎn)由于其屬于微生物自然發(fā)酵，發(fā)酵周期較長，一般在4個月～6個月之間，不僅投料受季節(jié)限制，且衛(wèi)生指標(biāo)不易控制，產(chǎn)品質(zhì)量很難穩(wěn)定且效率低下[14]。采用自然發(fā)酵制醬過程中使用的食鹽量過大，不利于消費者健康。

3 蠶豆醬常用的發(fā)酵工藝

3.1 固態(tài)無鹽發(fā)酵工藝

許多傳統(tǒng)風(fēng)味發(fā)酵食品，例如釀酒和制醬類食品主要通過固態(tài)發(fā)酵制備[15]，固態(tài)發(fā)酵最特殊的一點是獨有的固態(tài)培養(yǎng)基，當(dāng)水分活度滿足細(xì)菌生長條件時，培養(yǎng)基內(nèi)部和表面的水幾乎是靜態(tài)的。固態(tài)無鹽發(fā)酵工藝是一種最快速的發(fā)酵方法[16]，能夠去除食鹽對于酶的抑制作用，加速蛋白質(zhì)水解，但在較高溫度下容易使耐鹽菌類失去活性，喪失蠶豆醬產(chǎn)生風(fēng)味的條件。

3.2 低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝

日本的固態(tài)發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)先于我國，而我國是在參考了日本的固態(tài)無鹽發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上進行了改進，形成了低鹽固態(tài)發(fā)酵的工藝。低鹽顧名思義就是要控制鹽的含量，經(jīng)過實踐總結(jié)出當(dāng)含鹽量在7%左右的時候，可以較好地發(fā)揮出酶的促進作用，從而縮短發(fā)酵時間。相比于固態(tài)無鹽發(fā)酵技術(shù)，低鹽固態(tài)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品香味相對更加濃郁，并且由于發(fā)酵時間短而節(jié)省了生產(chǎn)成本，增加了單位時間的產(chǎn)量，該技術(shù)已應(yīng)用在工業(yè)化的生產(chǎn)模式之中。也正是由于發(fā)酵時間縮短，制品的色澤相對較淺。該技術(shù)在我國主要運用于醬油的生產(chǎn)加工，它是我國獨特的醬油生產(chǎn)工藝，在我國醬油制品行業(yè)內(nèi)能夠達(dá)到70%的應(yīng)用率[17]。近些年來該技術(shù)在蠶豆醬發(fā)酵行業(yè)的應(yīng)用也逐漸上升。

3.3 快速酶解發(fā)酵工藝

傳統(tǒng)蠶豆醬的生產(chǎn)主要使用各種有益微生物產(chǎn)生的酶，因此可以使用微生物學(xué)方法來分離出主要有益菌株，補充和加強原始的釀造系統(tǒng)內(nèi)微生物酶體系，研究該酶的生產(chǎn)特性，用于生產(chǎn)蠶豆醬的各種酶制劑。由于蠶豆醬的制曲與發(fā)酵均處于偏酸性的條件下，因此能分泌大量酸性蛋白酶和淀粉酶的微生物才是蠶豆醬曲料生產(chǎn)中必需最佳功能菌種[18]。快速酶解法制醬工藝是利用蛋白酶及淀粉酶分解原料中的蛋白質(zhì)及淀粉[19]，傳統(tǒng)的蠶豆醬生產(chǎn)工藝中需要大量勞動力，不僅制作步驟繁雜耗時間久，且人工操作存在很多不確定性，如果人工消毒殺菌工作不徹底，在制醬期間容易污染醬的衛(wèi)生環(huán)境，造成成品中微生物含量超標(biāo)，同時對于醬品的出醬率也不能保證，若同批次的產(chǎn)品出現(xiàn)問題，對于大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)來說會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。使用快速酶解法能有效減少上述情況，保證產(chǎn)品品質(zhì)正常。

3.4 高溫發(fā)酵工藝

高溫快速發(fā)酵法是為了加快醬醪中微生物的繁殖和代謝，通過提高環(huán)境溫度來縮短發(fā)酵周期的一種方法，其在一定程度上提高了蠶豆醬的生產(chǎn)產(chǎn)量，增加了產(chǎn)品穩(wěn)定性，與此同時也影響了產(chǎn)品風(fēng)味。作為醬制品，醬香味是評判產(chǎn)品質(zhì)量好壞的一個重要感官評定指標(biāo)。不同的加工工藝對于蠶豆醬的風(fēng)味影響不同，經(jīng)過高溫發(fā)酵的蠶豆醬，在縮短發(fā)酵時間的同時也對發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生了很大的影響。蠶豆醬的醬香味主要來自于發(fā)酵過程中形成的酯類物質(zhì)，酯類物質(zhì)種類多、含量豐富，能夠使發(fā)酵后的蠶豆醬產(chǎn)生受消費者喜歡的獨特香味，王金晶等人對比了蠶豆醬釀造過程中傳統(tǒng)發(fā)酵與高溫發(fā)酵造成的不同影響，高溫發(fā)酵所產(chǎn)生的酯類種類要比傳統(tǒng)發(fā)酵的更多，所以通過高溫發(fā)酵后能夠增加酯類的香味[15]。同時通過實驗發(fā)現(xiàn)能夠帶來可可香味的吡嗪類化合物只在高溫發(fā)酵中產(chǎn)生，使蠶豆醬產(chǎn)生獨特香味。

4 蠶豆醬發(fā)酵過程主要微生物及其作用

4.1 霉菌

優(yōu)良菌種的篩選、選育和應(yīng)用是影響蠶豆醬質(zhì)量的關(guān)鍵因素。有研究報道在蠶豆醬中分離到的霉菌主要是米曲霉、黑曲霉、高大毛霉、總狀枝毛霉、醬油曲霉、犁頭霉及灰藍(lán)毛霉等[20]。霉菌作為發(fā)酵過程中重要的微生物之一，對產(chǎn)品的色澤和風(fēng)味起到了非常直接的影響。在發(fā)酵過程中霉菌通過快速的繁殖能力，在繁殖過程中產(chǎn)生豐富的酶類，如蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、谷氨酰胺酶、半纖維素酶及纖維素酶等來分解蠶豆原料。制曲菌種不僅直接影響著曲的質(zhì)量，而且對原料的利用率與出品率也有一定的影響。在蠶豆醬的發(fā)酵過程中，多采用人工添加的米曲霉作為發(fā)酵菌株，由于米曲霉有對營養(yǎng)環(huán)境要求較低、生長速度快等優(yōu)點，目前被廣泛應(yīng)用在我國醬類制品的生產(chǎn)。

4.2 酵母菌

在發(fā)酵制醬的過程中，酵母菌能夠起到重要促進作用，其中從醬醅中分離到的酵母有魯氏酵母、釀酒酵母、球擬酵母，畢赤酵母、大豆結(jié)合酵母、假絲酵母、異常漢遜氏酵母、易變球擬酵母、蒙奇酵母、德巴利酵母、埃契氏球擬酵母、無名球擬酵母及醬醪結(jié)合酵母等[21-25]，此外酵母菌還是風(fēng)味和香氣形成的關(guān)鍵鑰匙。一般情況下，大部分酵母菌都具有良好的耐鹽性，在高濃度鹽環(huán)境中也可以生長，在醬醅發(fā)酵中后期有明顯優(yōu)勢，利用醬醪中葡萄糖、麥芽糖生成大量的甘油、甘露醇、酒精、異戊醇及阿拉伯糖醇等，與發(fā)酵過程當(dāng)中的乳酸菌生成的代謝產(chǎn)物和一些氨基酸、多化和糖類結(jié)合，還可與乳酸菌的代謝產(chǎn)物相互作用生成一些特殊風(fēng)味化合物，產(chǎn)生醬獨特風(fēng)味[26]。值得注意的是醬制品在罐裝環(huán)節(jié)一定要做好密封措施，避免與外界環(huán)境中的酵母菌接觸，若接觸則容易造成污染，再次密封后容易進行二次發(fā)酵，產(chǎn)生大量CO2，從而出現(xiàn)漲袋情況[27]。

4.3 乳酸菌

乳酸菌屬于細(xì)菌的一種，目前通過分離發(fā)現(xiàn)蠶豆醬中的乳酸菌種類豐富，包括嗜鹽片球菌、嗜鹽四聯(lián)球菌、乳酸片球菌、植物乳桿菌、短乳桿菌、清酒乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、嗜鹽足球菌、戊糖片球菌及腸膜明串珠菌等[28-29]。在蠶豆醬發(fā)酵過程中，乳酸菌不僅能夠改善制品的風(fēng)味，還有降血壓、參與免疫調(diào)節(jié)、吸附清除體內(nèi)毒素及抗菌抑菌等功效，對人體的健康有很好的調(diào)節(jié)作用。除此之外，乳酸菌還有防霉防腐的作用，能夠在一定程度上延長制品的保藏時間。

5 蠶豆醬未來發(fā)展方向

5.1 新型殺菌技術(shù)

5.1.1 歐姆加熱殺菌技術(shù)

大部分食品含有可電離的酸或鹽[30]，利用食品本身所具有的導(dǎo)電性，在食品兩端給予電場，電流通過食品內(nèi)部使溫度升高，起到均勻加熱的作用。許多企業(yè)為了延長蠶豆醬出廠后的保質(zhì)期，曾使用過巴式殺菌，但無法達(dá)到均勻殺菌的目的，或添加一定的防腐劑，但會嚴(yán)重的影響口感。

酵母菌作為蠶豆醬中的主要微生物來源，當(dāng)采用歐姆加熱時，在較低溫度下，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生嚴(yán)重的局部變性，同時細(xì)胞形態(tài)發(fā)生不同程度變化，這是由于菌體細(xì)胞膜兼有電阻和電容的復(fù)合特征，在直流或低頻率的電流下，細(xì)胞膜阻抗較內(nèi)外液阻抗高得多，電流幾乎不能進入胞內(nèi)空間，但交變電場可引起細(xì)胞膜隨電場方向的振蕩，電場電壓越高，振幅越大。當(dāng)超過細(xì)胞膜的變形容許范圍后，細(xì)胞膜將發(fā)生破壞，細(xì)胞形態(tài)將發(fā)生變化，從而抑制微生物生長甚至導(dǎo)致其死亡[31]。

5.1.2 脈沖殺菌技術(shù)

脈沖殺菌作為近幾年非?；馃岬囊环N食品殺菌技術(shù)，能夠作用于食品中多種微生物，起到全面殺菌作用。脈沖殺菌是利用高電壓脈沖作用于食品，使微生物細(xì)胞膜被電擊穿，產(chǎn)生不可修復(fù)的穿孔，導(dǎo)致微生物失活，從而達(dá)到殺菌效果。蠶豆醬中存在多種微生物共同作用，使用脈沖殺菌對于產(chǎn)品中的霉菌、細(xì)菌、酵母菌都能起到明顯的殺菌效果，且整個過程不需要高溫處理，能量損耗小，也不會影響蠶豆醬中的化學(xué)成分，可以最大限度保留蠶豆醬的滋味。

5.2 新型制醬發(fā)酵技術(shù)

5.2.1 人工接種發(fā)酵法

發(fā)酵階段主要生成豆醬香氣成分，目前人工接種已經(jīng)在發(fā)酵醬中得到應(yīng)用，同時運用現(xiàn)代純菌種培養(yǎng)技術(shù)和傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，將兩者可利用之處融合取長補短，同時減少發(fā)酵周期，提高蠶豆醬口感。接種發(fā)酵法是利用接種微生物發(fā)酵劑創(chuàng)建一個適合蠶豆醬發(fā)酵的體系，可讓微生物在相對較短的時間內(nèi)發(fā)揮最大作用，避免有害微生物占據(jù)優(yōu)勢地位，保障產(chǎn)品質(zhì)量，縮短風(fēng)味物質(zhì)形成的周期，達(dá)到快速發(fā)酵的目的。古小露[32]在豆醬制作過程中，將米曲霉、黑曲霉及毛霉等單菌種結(jié)合，使復(fù)合菌產(chǎn)酶功效疊加并分解蛋白質(zhì)和淀粉，研究單菌種發(fā)酵和復(fù)合菌發(fā)酵方式，為人工接種菌種發(fā)酵法提供了工藝參數(shù)。

5.2.2 固定化增殖細(xì)胞發(fā)酵法

在醬的發(fā)酵中固定化細(xì)胞是讓原本能夠自由移動的有利于促進醬發(fā)酵的細(xì)胞活動范圍受到限制，有利細(xì)胞受到物理和化學(xué)雙因素的限制或者讓細(xì)胞固定在一定的空間內(nèi)，但仍然使細(xì)胞具有催化活性，并具有可重復(fù)或不間斷使用的能量。

6 結(jié)語

如今我國科技水平日益提升，蠶豆醬制品也順應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，從傳統(tǒng)的發(fā)酵模式逐漸轉(zhuǎn)變成新型的工業(yè)化發(fā)酵模式。希望以后的蠶豆醬制品能夠在更多食品高新技術(shù)的幫助下，制作過程的科技含量得到很大提升，同時產(chǎn)品兼具更多的保健功效。